HU205575B

HU205575B - Air-spring bogle particulqrly for fast railway vehicles

Info

Publication number: HU205575B
Application number: HU8855A
Authority: HU
Inventors: Rudolf Weigel
Original assignee: Gutehoffnungshuette Man
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1992-05-28
Also published as: SE8800116D0; DE3701424C2; KR880008917A; DD271089A1; CA1299922C; DE3701424A1; US4841874A; JPS6416465A; CS276248B6; CH673441A5; FR2609676A1; GB8801009D0; GB2201134B; BR8800151A; ZA88328B; SE8800116L; GB2201134A; CS35788A3; ATA9088A; IT8819133A0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfederdrehgestell, insbesondere fuer schnellauffaehige Schienenfahrzeuge. Solche Fahrzeuge brauchen eine Mitnahmevorrichtung fuer das Drehgestell, welche nicht nur die Zug- und Stosskraefte uebertraegt, sondern zugleich Schwingungen vor allem in Laengsrichtung daempft. Erfindungsgemaess werden deshalb erste und zweite Gummipuffer 10; 11 vorgesehen, die den Drehzapfen 6 in Laengs- bzw. Querrichtung zur Mitnahme des Drehgestells umgeben. Gleichzeitig wird das freie Ende des Drehzapfens 6 ueber ein Daempfungsglied 14 gelenkig mit dem Quertraeger 3 des Drehgestellrahmens verbunden. Vorteilhafterweise legt man den Nickpunkt des Drehgestells in einen Bereich zwischen den Gummipuffern 10; 11 und dem Daempfungsglied 14. Die Sekundaerfederung erfolgt durch einen Luftfederbalg 2, der konzentrisch zum Drehzapfen 6 angeordnet ist. Durch die erfindungsgemaesse Mitnahmevorrichtung und Sekundaerfederung wird eine wesentliche konstruktive Vereinfachung erreicht, indem die Langtraeger des Drehgestells nicht mehr abgekroepft werden muessen, obendrein werden Lenker fuer die Mitnahme des Drehgestells ebenso ueberfluessig wie seitliche Laengsdaempfer. Fig. 1The invention relates to an air spring bogie, especially for fast-running rail vehicles. Such vehicles need a driving device for the bogie, which not only pushes the train and shock forces, but at the same time damps vibrations especially in Laengsrichtung. According to the invention, therefore, first and second rubber bumpers 10; 11 is provided, which surrounds the pivot 6 in Laengs- or transverse direction to take the bogie. At the same time the free end of the pivot 6 is connected via a mute link 14 articulated to the cross member 3 of the bogie frame. Advantageously, one places the pitch of the bogie in an area between the rubber buffers 10; 11 and the attenuator 14. The secondary suspension is effected by an air spring bellows 2, which is arranged concentrically to the pivot pin 6. The inventive driving device and Sekundaerfederung a significant structural simplification is achieved by the long-carrier of the bogie must not be cooled off, on top of that handlebars for driving the bogie are just as superfluous as lateral Laengsdaempfer. Fig. 1

Description

A találmány tárgya légrugós forgóváz, amely főleg gyorsjáratú, sínhez kötött járművekhez való.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an air suspension bogie, which is mainly intended for high-speed rail vehicles.

Az ilyen légrugós forgóvázaknál a kocsiszekrény a légrugós forgóváz forgástengelyével koncentrikusan elhelyezett légrugó fölött támaszkodik a forgóvázkeret kereszttartóján. A kocsiszekrényt billenőmozgásokkal szemben támasz biztosítja, amely torziós rúdként van kialakítva. Továbbá, ez a támasz a forgóvázkeret hossztartóiban a menetirányra keresztirányban és vízszintesen. van elrendezve és forgathatóan ágyazva. A támasz végein emelőkkel és függőleges lengőtámaszokkal a kocsiszekrény hossztartóival van összekötve.In such air suspension bogies, the body of the car rests on a cross member of the bogie frame over an air spring concentric to the axis of rotation of the air suspension bogie. The body is secured by a support against tilting movements, which is designed as a torsion bar. Further, this support is transverse to the driving direction and horizontal in the bogie frame holders. is arranged and rotatably mounted. At the ends of the strut, it is connected to jacks and vertical swing-arm supports to the body rails.

A kocsiszekrény forgóvázon történő himba nélküli támasztásához ismert olyan megoldás, amelynél szekunder rugóként központi elhelyezkedésű légrugót alkalmaznak. Ez a forgóváz forgócsapját koncentrikusan körülveszi. A légrugó egyrészt a kocsiszekrény fenéklapjával, másrészt a forgóvázkeret kereszttartójával van összekötve. Annak érdekében, hogy a kocsiszekrény billegő mozgását központi légrugó alkalmazásánál kiküszöböljék, járulékos billegőtámaszokat alkalmaznak. Az ilyen billegőtámasz kialakítható például olyan torziós rúdként, amely a forgóváz középső keresztsíkjában a hossztartókban van ágyazva, a végei pedig emelővel, illetve függőleges lengőtámaszokkal vannak ellátva, amelyek a kocsiszekrény hossztartóihoz csatlakoznak. Az ilyen támasztás azonban nem rendelkezik olyan menesztőszerkezettel, amely ahúzó, illetve lökőerőket a forgóvázról a kocsiszekrénynek átadná, és nincs olyan csillapítószerkezete sem, amely a „rángató lengőmozgások”-at, valamint a hossz- és keresztirányú mozgásokat csillapítaná, illetve korlátozná (ilyen megoldást ismertet például a DE-2 137 123 számú közrebocsátási irat). Itt jegyezzük meg, hogy „rángató lengőmozgás” alatt vasúti szerelvényeknél a menetirányban végzett lengéseket értjük.There is a known solution for supporting the body of a bogie on a bogie without using a central air spring as a secondary spring. This concentrically surrounds the bogie pivot. The air spring is connected on the one hand to the bottom of the body and, on the other hand, to the cross member of the bogie frame. Additional torsion supports are used to eliminate the tilt movement of the bodywork when using a central air spring. Such a swing-arm support can be formed, for example, as a torsion bar which is embedded in the longitudinal rails in the central transverse plane of the bogie, and its ends are provided with a lever or vertical pivot supports which are connected to the carriage rails. However, such support does not have a drive mechanism that transmits tensile or thrust forces from the bogie to the body of the bogie, nor does it have a damping mechanism which dampens or limits known "jerky swing movements" and longitudinal and transverse movements. for example, DE-2 137 123). It should be noted here that "jerky oscillation" means the oscillations in the train direction in the case of trainsets.

Ismert továbbá olyan megoldás is, hogy a légrugót gumi-fém összekötő rugóval mint segédrugóval sorba kapcsolják, amelynél a segédrugó központi furattal van ellátva.It is also known that the air spring is connected in series with a rubber-metal connecting spring as an auxiliary spring in which the auxiliary spring is provided with a central bore.

A jelen bejelentő korábbi, GB-2 038 744 sz. G szabadalmi leírásából ismert továbbá olyan légrugós forgóváz, amelynél a légrugók párosával a hossztartókon nem a forgóváz forgástengelyével koaxiálisán vannak elrendezve. Aforgóváz hossztartóit középen könyökösre kell kiképezni, hogy kétoldalt a légrugók elrendezhetek legyenek, ami bonyolítja és drágítja a gyártást. Továbbá, ennél menetirányban merev ütközők határolják a forgócsap elmozdulását, keresztirányban rendelkezik csupán gumiütközőkkel, ami főleg nagyobb haladási sebességeknél nem nyújt a korszerű követelményeknek megfelelő utazási komfortérzetet.The present application is disclosed in prior GB-2,038,744. It is further known from G-patent that an air spring bogie is arranged in which the air springs are arranged in pairs on the longitudinal supports not coaxial with the axis of rotation of the bogie. The bogie rails must be centered at the elbows so that the air springs can be arranged on both sides, which complicates and increases the cost of production. In addition, rigid stops in the forward direction limit the movement of the swivel pin, but only have rubber stops in the transverse direction, which, especially at higher driving speeds, does not provide the modern travel comfort.

A jelen találmánnyal célunk a fentiekben ismertetett, a forgóváz foigástengelyével koaxiális légrugójú forgóváz továbbfejlesztése, azaz olyan kapcsolatot létrehozni a forgóváz és a kocsiszekrény között, hogy ezáltal a húzóés lökőerők hatékonyabb és szabályzott átadását érjük el, a rángató lengőmozgások ezzel egyidejű csillapításával, továbbá amely a forgóváz konstrukcióját egyszerűsíti, az utazási komfort javítása mellett.It is an object of the present invention to further develop the above-described bogie with air spring coaxial to the bogie axis of rotation, i.e. to provide a relationship between the bogie and the body to provide a more efficient and controlled transfer of tensile and thrusts, thereby providing simplifies its construction while improving travel comfort.

A kitűzött feladatot a találmány szerint azzal oldottuk meg, hogy a kocsiszekrény forgócsapon, csillapítóelemen és menesztőszerkezeten keresztül a forgóvázkeret kereszttartójával van összekötve, ahol a csillapítóelem a forgócsap szabad végét a kereszttartóval köti össze. Továbbá a menesztőszerkezetnek első és második gumi ütközőpáija, és első és második merev ütközőpárja van kialakítva, ezek a forgócsapot meghatározott hézaggal veszik körül, amely a forgóvázkeret kereszttartójának nyílásán van átvezetve. Célszerűen a csillapítóelem húzó-nyomó rugóelemmel társított lengéscsillapítóként van kialakítva. A csillapítőelem révén a rángató lengőmozgásokat csillapítjuk és ezzel egyidejűleg a gumiütközők a forgóváz menesztését is elvégzik. A szokásos üzemi erőket meghaladó erők felvételéhez alkalmazzuk a merev ütközőket. A központi elhelyezésű légrugóval a forgővázkeret hossztartójának könyökhajlítását kiküszöböljük, ami az oldalsó légrugóknál szükséges. A találmány szerinti intézkedések révén az egész forgóváz szerkezeti kialakítása jelentős mértékben egyszerűsíti a konstrukciót, ami mindenekelőtt a gyártási költségek erőteljes csökkentését eredményezi.The object of the present invention has been solved by the car body being connected to the cross member of the bogie frame by means of a pivot, a damping element and a drive mechanism, wherein the damping element connects the free end of the pivot with the cross member. Further, the actuating device has first and second rubber bumpers and first and second rigid stop pairs, which surround the pivot with a defined clearance which is passed through the opening of the cross member of the bogie frame. Preferably, the damping member is configured as a shock absorber associated with a tension-compression spring member. By means of the damping element, the jerking oscillations are damped and, at the same time, the rubber bumpers release the bogie. Use rigid stops to absorb forces beyond normal operating forces. The centrally located air spring eliminates the need for bending of the bogie frame holder, which is required for side air springs. Through the measures of the present invention, the structural design of the entire bogie greatly simplifies the construction, leading, above all, to a significant reduction in production costs.

A találmány szerinti megoldás előnyös továbbfejlesztéseit a 2-9. igénypontok ismertetik.Advantageous improvements of the present invention are illustrated in FIGS. claims.

A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: az 1. ábra a forgóváznak a forgócsap körzetében felvett hosszmetszete;The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which an exemplary embodiment of the present invention is illustrated. In the drawing: Figure 1 is a longitudinal sectional view of the bogie in the area of the pivot;

a 2. ábra az I. ábrán H-H vonal mentén vett metszet.Figure 2 is a sectional view taken along line H-H in Figure I;

Amint az 1. ábrán látható, az (1) kocsiszekrény tömlőként kialakított (2) légrugón keresztül légrugóváz (3) kereszttartőján támaszkodik. A (2) légrugó a jelen esetben sorba kapcsolt (4) segédrugón keresztül támaszkodik a (3) kereszttartón. A (4) segédrugó a jelen esetben gumi-fémösszekötő rugóként van kialakítva, és olyan központi (5) nyílással rendelkezik, amelyen az (1) kocsiszekrényhez mereven rögzített (6) forgócsap van átvezetve.As shown in Fig. 1, the body of the car body (1) rests on the cross member (3) of the air spring frame (2) through an air spring (2) formed as a hose. The air spring (2) rests on the cross member (3) through the auxiliary spring (4) connected in series. The auxiliary spring (4) in this case is formed as a rubber-metal connecting spring and has a central opening (5) through which a pivot (6) rigidly fixed to the body of the carriage (1) is guided.

A (4) segédrugó és a (6) forgócsap között a tömítésről (7) gumikarmantyú gondoskodik. Adott esetben ez a tömítés történhet (8) fedéllel is, amely a forgóváz (3) kereszttartójának (9) nyílását zárja le. (Ezt a változatot az 1. ábrán vékony eredmény vonallal jelöltük)The seal (7) is provided between the auxiliary spring (4) and the pivot pin (6). Optionally, this seal may also be provided with a cover (8) which closes the opening of the cross member (9) of the bogie (3). (This version is indicated by a thin line in Figure 1)

HU 205 575 ΒHU 205 575 Β

A forgóváz olyan M menesztőszerkezettel van ellátva, amelynek első (10) gumiütközői és második (11) gumiütközői vannak. A párosával és egymással szemben elrendezett első (10) gumiütközők haladási irányban tekintve „x” hézaggal veszik körül, azaz határolják a (6) forgócsapot, amelynek értékét a jelen esetben 5-10 mm közöttire választottuk. Az első (10) gumiütközők a (3) kereszttartó felső részében vannak elrendezve, hogy támadási pontjuk és az (1) kocsiszekrény közötti távköz a lehető legkisebb legyen.The bogie is provided with a drive mechanism M having first rubber stopper (10) and second rubber stopper (11). The first and second rubber buffers (10) arranged in pairs and facing each other are surrounded by a "x" clearance in the driving direction, i.e., they limit the pivot (6), the value of which in this case is chosen to be 5-10 mm. The first rubber stops (10) are arranged in the upper part of the cross member (3) so that the distance between their point of impact and the body (1) is as small as possible.

Abban az esetben, ha a húzó-, illetve tolóerők a szokásos értékeket túllépik, akkor azokat a találmány szerinti M menesztőszerkezet első merev (12) ütközői és második merev (13) ütközői veszik fel. Az első merev (12) ütközők a (3) kereszttartó felső oldalán vannak elrendezve, hogy az (1) kocsiszekrényhez az emelőkar minél kisebb legyen. Az első merev (12) ütközők a (6) forgócsaphoz „z” hézaggal vannak csatlakoztatva, amelynek értékét itt 18 mm-re választottuk.If the tensile or thrust forces exceed the normal values, they are taken up by the first rigid stops (12) and the second stiff stops (13) of the drive mechanism M according to the invention. The first rigid stops (12) are arranged on the upper side of the cross-member (3) in order to minimize the lever for the body (1). The first rigid stops (12) are connected to the pivot (6) by a "z" clearance, the value of which is selected here as 18 mm.

A keresztirányú elmozdulások határolására szolgálnak a második (11) gumiütközők, amelyek közelítőleg ugyanabban a magasságban helyezkednek el, mint az első (10) gumiütközők. A haladási irányra keresztirányban a második (11) gumiütközők „y” hézaggal határolják a (6) forgócsapot (2 ábra). A második (11) gumiütközők rugalmas deformációját előidéző nagyobb terhelések viselésére közvetlenül ezek alatt gondoskodtunk keresztirányú merev (13) ütközőkről is. Ezek a (6) forgócsaptól „w” hézaggal vannak elrendez·' ve (2 ábra).The second rubber bumpers (11), which are located at approximately the same height as the first rubber bumpers (10), serve to limit transverse displacements. In the transverse direction of travel, the second rubber stops (11) delimit the pivot (6) by a "y" clearance (Fig. 2). Also, transverse rigid buffers (13) were provided directly below these to carry the higher loads causing elastic deformation of the second rubber bumpers (11). They are spaced from the pivot (6) by a gap "w" (Fig. 2).

A rángató lengések csillapítása érdekében a (6) forgócsap alsó szabad végéhez (14) csillapítóelem csatlakozik (1. ábra), amely az (1) kocsiszekrényt a forgóváz (3) kereszttartójával csuklósán köti össze. A (14) csillapítóelemkialakítható például a kereskedelmi forgalomban beszerezhető lengéscsillapítóból, amely egybeépített rugóelemmel van ellátva. Ez a (14) csillapítóelem tehát csillapítja a forgóváz és a kocsiszekrény közötti olyan hosszlengéseket, amelyek előidézik a „rángató” lengőmozgásokat.In order to dampen the jerking vibrations, a damping element (Fig. 1) is connected to the lower free end (14) of the pivot pin (6), which hinges the car body (1) to the cross member of the bogie (3). The damping element (14) may be formed, for example, from a commercially available shock absorber provided with an integral spring element. This damping element (14) thus dampens the longitudinal oscillations between the bogie and the body of the bogie which cause "jerky" oscillations.

Mivel a (6) forgócsap végén a (14) csillapítóelem által felveendő erők viszonylag csekélyek azokhoz az erőkhöz képest, amelyeket az M menesztőszerkezet (10) gumiütközői vesznek fel, ezáltal a (6) forgócsapot tehermentesítjük, ami pedig azzal az előnnyel jár, hogy annak keresztmetszete csökkenthető.Since the forces to be absorbed by the damping element (14) at the end of the pivot (6) are relatively small compared to the forces exerted by the rubber stopper (10) of the drive mechanism M, this releases the pivot (6) with the advantage that cross-section can be reduced.

A (14) csillapítóelemnek a (6) forgőcsapon való csuklós rögzítése (15) lapon keresztül történik, amely egyúttal megakadályozza a forgócsap leemelését.The damping element (14) is pivotally mounted on the pivot pin (6) via a plate (15) which also prevents the pivot pin from being lifted.

A találmány szerinti elrendezésnek és az M menesztőszerkezetnek fontos előnye, hogy ezáltal az M menesztőszerkezet a (6) forgócsappal együtt átvezethető a (3) kereszttartóban kialakított (9) nyíláson. Ennek következménye, hogy az itt külön nem ábrázolt keresztülmenő hossztartókat nem kell könyökösen kialakítani, amint az szokásos' volt az ismert megoldásoknál, a kétoldalt elrendezett légrugók esetében. Ezáltal jelentősen leegyszerűsödik a gyártás és egyúttal olcsóbbá is válik.An important advantage of the arrangement according to the invention and the drive mechanism M is that it allows the drive device M to pass through the opening (9) in the cross-member (3) together with the pivot pin (6). As a result, through-length rails (not shown separately) need not be elbowed, as was customary in the prior art for air springs arranged on both sides. This significantly simplifies manufacturing and also makes it cheaper.

A találmány szerinti kialakítás és elrendezés további előnye, hogy a le nem hajlított hossztartóknak köszönhetően a (3) kereszttartók magasabban rendezhetők el, ezáltal pedig a forgóváz „bólintáspontja” a magasságát tekintve a (10) és (11) gumiütközők és a (14) csillapítóelem közötti körzetben lehet. Ezáltal a „bólintómozgások” gerjesztését kiküszöböljük és megakadályozzuk, hogy a forgóváz bólintási-lengési frekvenciája a kocsiszekrény hajlítási frekvenciájával szuperponálódjék. A fentieken túlmenően, a találmány további előnye, hogy az elsődleges rugózás jelentősen egyszerűsödhet. Ez különösen rossz állapotú sínpályákon haladáskor jelent számottevő előnyt.A further advantage of the design and arrangement according to the invention is that the cross-braces (3) can be arranged higher due to the non-bent longitudinal brackets, whereby the "bump point" of the bogie in terms of height is the rubber stops (10) and (11) range. In this way, the excitation of the "nodal movements" is eliminated and the bogie's oscillation-oscillation frequency is not superimposed with the body's bending frequency. In addition to the above, another advantage of the invention is that the primary suspension can be significantly simplified. This is a significant advantage when traveling on particularly poor track conditions.

A 2. ábra metszetén a fenti szerkezeti részek felülnézetben láthatók. A (6) forgócsap menetirányban tekintve „x” hézaggal helyezkedik el a (10) gumiütközőktől a húzó-, illetve tolóerők átadása céljából. A (10) gumiütközők rugóútjának túllépése után lépnek működésbe az első merev (12) ütközők, amelyeket itt szaggatott vonallal jelöltünk.Figure 2 is a sectional view of the above structural parts in a top view. The pivot pin (6) is provided with a clearance "x" in the direction of travel from the rubber stops (10) to transmit tensile or thrust forces. After the spring paths of the rubber buffers (10) are exceeded, the first rigid buffers (12), which are indicated by a dashed line, are activated.

A keresztirányú elmozdulások határolására valók a második (11) gumiütközők és a második merev (13) ütközők. A (13) ütközők a (6) forgócsaptól „w” hézaggal, a (11) gumiütközők pedig „y” hézaggal helyezkednek el. Az „y” hézag értékét a jelen esetben (20) mm-re választottuk. A teljes M menesztőszerkezet - amint a 2. ábrán látható - a (3) kereszttartó (9) nyílásában helyezkedik el.The second rubber stops (11) and the second rigid stops (13) are used to limit transverse displacements. The buffers (13) are spaced from the pivot pin (6) with a clearance "w" and the rubber buffers (11) are located with a clearance "y". In this case, the value of the "y" gap was chosen to be (20) mm. As shown in Fig. 2, the entire driving mechanism M is located in the opening (9) of the cross-member (3).

Claims

PATENT CLAIMS

1. An air suspension bogie, particularly for high-speed rail-mounted vehicles in which the car body rests on a longitudinal cross-member of the bogie in a transverse direction which is supported by a transverse direction of rotation of the car body, embedded and connected at its ends to the carriage rails, characterized in that the carriage (1) is connected via a pivot (6), a damping member (14) and a drive mechanism (M) to the cross member (3) of the bogie frame. connects the lower end of the pivot pin (6) with the cross-member (3), and the drive mechanism (M) with the forward rubber first stops (10), the transverse second rubber stops (11) and the rigid stops (12) in the direction of travel. They are provided with rigid stops (13) in the direction of rotation, these having a pivot (x or y, respectively) on the pivot (6). z, respectively. w) it is surrounded by the pivot pin (6) passing through the opening (9) of the cross-member (3) of the bogie frame.

Air spring bogie according to Claim 1, characterized in that the damping element (14) is designed as a shock absorber integral with the tension-compression spring element.

Air spring bogie according to Claim 1, characterized in that the air spring (2) is connected in series with an auxiliary spring (4) in the form of a rubber-metal connecting spring having an opening (5) on which the pivot pin (6).

EN 205 575 Β is centrally guided and the opening (5) is sealed from the outer space through a sealing member.

Air spring bogie according to Claim 3, characterized in that the sealing member is a rubber sleeve (7) which is connected to the upper disk of the auxiliary spring (4) and to the pivot pin (6).

The air spring bogie according to claim 3, characterized in that the sealing element is designed as a cover (8), by which the opening (9) of the cross-member (3) is hermetically sealed.

The air spring bogie according to claim 1, characterized in that the forward rubber first buffers (10) surround the pivot pin (6) with a first clearance (x), whereas the transverse second rubber buffers (11) surround the second pin (11), wherein the value of the first gap (x) is less than that of the second gap (y).

Air suspension bogie according to Claim 1, characterized in that the forward rigid stops (12) are arranged in a region of the upper side of the cross member (3) with a third clearance (z) relative to the pivot (6) and transverse to the second rigid 5 stops (13) delimit the pivot (6) at the height of the first rubber stops (10) by a fourth gap (w).

Air spring bogie according to claim 1 or 2, characterized in that the damping element (14) is connected to the pivot pin (6) via a plate (15) which

10 is at the same time designed as an anti-lifting element.

The air spring bogie according to claim 1, characterized in that the longitudinal frames of the bogie frame are straight, i.e. without bending.

The air spring bogie according to claim 1, characterized in that the height of the bogie's point of nodal is in the area between the rubber stops (10, 11) and the damping element (14).